Thiết kế bộ điều khiển tối ưu LQG cho hệ giảm chấn tích cực có sử dụng bộ lọc biến trạng thái

0

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

NGUYỄN HOÀNG VIÊṬ

THIẾT KẾ BỘĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU LQG CHO HỆ THỐNG

GIẢM CHẤN TÍCH CỰC CÓ SỬ DUṆ G BỘLOC ̣

BIẾN TRAṆ G THÁI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

THÁI NGUYÊN – 2016

1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

NGUYỄN HOÀNG VIÊṬ

THIẾT KẾ BỘĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU LQG CHO HỆ THỐNG

GIẢM CHẤN TÍCH CỰC CÓ SỬ DUNG B ̣ ỘLOC B ̣ IẾN

TRANG TH ̣ ÁI

Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Mã số:

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KHOA CHUYÊN MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TRƯỞNG KHOA

PHÒNG ĐÀO TẠO

THÁI NGUYÊN – 2016

3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Nguyễn Hoàng Việt

Sinh ngày 12 tháng 7 năm 1986

Học viên lớp cao học khoá 16 CH.TĐH 01 - Trường Đại học Kỹ thuật Công

nghiệp Thái Nguyên.

Hiện đang công tác tại: Bộ môn Kỹ thuật điện tử, Khoa Điện tử, Trường Đại học

Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên.

Tôi xin cam đoan luận văn “Thiết kế bộ điều khiển tối ưu LQG cho hệ giảm

chấn tích cực có sử dụng bộ lọc biến trạng thái” do thầy giáo TS Nguyễn Văn Chí

hướng dẫn là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có

nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng.

Tôi xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận văn đúng như nội dung trong

đề cương và yêu cầu của thầy giáo hướng dẫn. Nếu có vấn đề gì trong nội dung của

luận văn, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.

Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2016

Học viên

Nguyễn Hoàng Việt

4

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trương và được sự hướng dẫn tận tình

giúp đỡ của thầy giáo TS Nguyễn Văn Chí, luận văn với đề tài “ Thiết kế bộ điều

khiển tối ưu LQG cho hệ giảm chấn tích cực có sử dụng bộ lọc biến trạng thái” đã

được hoàn thành.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Văn

Chí đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn. Các thầy cô giáo Bộ môn

Đo lường Điều khiển, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên và các

đồng nghiệp đã quan tâm động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập để

hoàn thành luận văn này.

Mặc dù đã cố gắng hết sức, tuy nhiên do điều kiện thời gian và kinh nghiệm thực

tế của bản thân còn ít, cho nên đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, tác giả

mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn bè đồng

nghiệp cho luận văn của tôi được hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2016

Học viên

Nguyễn Hoàng Việt

5

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

Mục lục

LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................... 3

LỜI CẢM ƠN................................................................................................................ 4

Mục lục........................................................................................................................... 5

Danh mục chữ viết tắt................................................................................................... 7

Danh mục các bảng ....................................................................................................... 8

Danh mục hình vẽ, mô phỏng, đồ thị........................................................................... 9

Chương 1 Giới thiệu về hệ thống giảm chấn ............................................................ 12

1.1 Cấu tạo và chức năng của hệ thống giảm chấn ..................................................12

1.1.1 Cấu tạo ......................................................................................................12

1.1.2 Chức năng của hệ giảm chấn ....................................................................13

1.1.3 Các yếu tố đánh giá chất lượng của hệ thống giảm chấn .........................14

1.2 Phân loại hệ giảm chấn.......................................................................................18

1.3 Đặc trưng của tín hiệu dao động từ mặt đứng xg................................................22

1.4 Các xu hướng điều khiển hệ giảm chấn tích cực ...............................................25

1.4.1 Điều khiển hệ giảm chấn bán tích cực......................................................25

1.4.2 Điều khiển hệ giảm chấn tích cực.............................................................26

1.5 Kết luận chương 1 ..............................................................................................27

Chương 2 Mô hình cơ cấu chấp hành dùng động cơ tuyến tính dạng ống............ 28

2.1 Cấu tạo của động cơ tuyến tính dạng ống ..........................................................28

2.2 Xây dựng phương trình lực của động cơ tuyến tính dạng ống...........................30

2.2.1 Công cụ để xây dựng mô hình ..................................................................30

2.2.2 Xây dựng mô hình giữa điện áp và lực cho động cơ tuyến tính dạng ống ...

...................................................................................................................33

2.3 Mô phỏng ...........................................................................................................36

2.4 Kết luận chương 2 ..............................................................................................39